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《电子束区熔定向凝固ni-si共晶合金固g液界面演化规律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、崔春娟等:电子束区熔定向凝固NiＧSi共晶合金的固Ｇ液界面演化规律０３０８５文章编号:１００１Ｇ９７３１(２０１６)０３Ｇ０３０８５Ｇ０５∗电子束区熔定向凝固NiＧSi共晶合金的固Ｇ液界面演化规律崔春娟１,２,杨猛１,杨程１,２,薛添１,田露露１,问亚岗１(１．西安建筑科技大学冶金工程学院,西安７１００５５;２．陕西省冶金工程技术研究中心,西安７１００５５)摘要:采用电子束悬浮区熔定向凝固技术制备了界面推进的速度和温度梯度等,影响界面形貌.材料NiＧNi３Si共晶自生复合材料,在稳态晶体生长区,采用性质尤其是固Ｇ液界面能和动力学附着性质也起着
2、重[１０]零功率法获取了不同凝固速率的固Ｇ液界面.研究表要作用.在共晶凝固过程中,固Ｇ液界面对凝固组织明,随凝固速率的增大,固Ｇ液界面的形态发生了明显的选择与演化起着决定性的影响.界面结构决定了晶的变化.在凝固速率较低时,固Ｇ液界面基本保持平界体的生长机制,而不同的生长机制又表现出不同的动面,形成的是规则的层片状共晶组织.随凝固速率的力学规律.因此界面结构对生长动力学的影响比生长增大,成分过冷增大,平界面失稳,凝固组织的规则性系统的类型对动力学的影响更本质.NiＧNi３Si共晶也降低.此外,根据MＧS界面稳定性判据,计算了不中,Ni是金属相,
3、为非小平面相,而Ni３Si是高熔化熵同凝固速率不同干扰波长对固Ｇ液界面稳定性的影响,的材料,是小平面相.在定向凝固过程中由于热力学理论计算与实验结果基本吻合.和动力学均发生变化,其生长机理比较复杂.又由于关键词:定向凝固;电子束悬浮区熔;凝固速率;固Ｇ非小平面相和小平面相长大机制不同,晶体长大所需液界面;成分过冷的动力学过冷度有较大差异,因此,研究其固Ｇ液界面中图分类号:TG２４４＋演化规律对于认识NiＧNi共晶的凝固组织形成机理．３文献标识码:A３SiDOI:１０．３９６９/ji．ssn．１００１Ｇ９７３１．２０１６．０３．０１６具有一定的
4、指导意义.０引言１实验材料及方法随着航空航天技术的迅猛发展,世界各国对先进实验用母合金是由ZGＧ０．０１Q真空感应电炉熔配[１]金属间化合物的需求日益增多.Ni３Si作为一种的NiＧ１１．５％(质量分数)Si共晶合金的稳态生长部分L１２型结构的金属间化合物,除了具有高熔点切制而成的,其规格是Ø６mm×１２０mm,试样在(１５２３K),还具有强度随温度变化的异常效应———RESZ１．５型电子束悬浮区熔设备上进行定向凝固.当效应,也就是强度随着温度的升高不是连续下降,而是定向凝固进行到稳态的时候,瞬时切断发射电流和加[２]先增大后下降的现象.在７
5、００K左右时,Ni３Si的屈速电压,并把阴极速度调为零,从而获得了不同凝固速服强度可以达到最大值约为８００MPa,大大超过了镍率的固Ｇ液界面形貌.定向凝固的试样经常规金相技基高温合金在该温度条件下的屈服强度.此外,该材术处理,采用５％HCl＋H２O＋Fe３Cl溶液侵蚀,然后料还具有良好的高温抗氧化能力及抗腐蚀能力,特别采用OLYMPUSGX５１光学显微镜观察凝固组织特[３Ｇ４]是抗硫酸和抗SO２腐蚀性能.然而Ni３Si材料的征和固Ｇ液界面形态.脆性,严重制约着该材料的工业应用.经过各国学者２结果与讨论的不懈努力,目前可以通过微合金化、宏合金化
6、、晶粒[５Ｇ６][８Ｇ９]细化等措施来改善其脆性.崔春娟等采用原位图１为真空感应熔炼后未定向凝固的NiＧSi共晶自生的方法来制备NiＧNi３Si共晶自生复合材料,这种合金的组织形貌,这是因为在真空感应熔炼时热流的方法采用具有延展性的金属Ni与脆性Ni３Si相在液方向性不明显,所以获得的组织取向性很差.固相变过程中结合,使材料的综合力学性能得到改善,电子束悬浮区域熔炼的原理如图２所示.在高真是一种把制备材料与改善性能合二为一的方法.空环境下,加热阴极钨灯丝释放出的电子经高压电场合金的凝固过程是一个极其复杂的传热、传质和加速后,被电场和磁场聚焦成
7、电子束,高速的电子束流界面动力学过程.固Ｇ液界面的形态及其演化规律一轰击到需要熔化的金属表面,电子束在与金属碰撞时直被凝固领域的学者们所关注,因为它直接决定最终动能转化为热能从而使材料熔化.在凝固过程中,利凝固组织及材料的使用性能.许多工艺参数如固Ｇ液用专用的位移机构以确定的速度缓慢移动阴极(一般∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１２０１１２１);陕西省自然科学计划资助项目(２０１２JQ６００４);西安建筑科技大学科技计划资助项目(RC０９０７)收到初稿日期:２０１５Ｇ０３Ｇ３１收到修改稿日期:２０１５Ｇ０７Ｇ２７通讯作者:崔春娟,EＧ
8、mail:cuichunjuan＠xauat．edu．cn作者简介:崔春娟(１９７２－),女,陕西岐山人,副教授,硕士生导师,主要从事金属基复合材料定向凝固技术与理
